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舵机系统是火箭、导弹等飞行器中的关键组成部分,也是其飞行时姿态调整的执行机构,因此舵机系统的性能与参数影响着其飞行品质。随着航空航天科技的发展,对舵机系统提出了高精度高动态等要求的同时,也要进一步提高功率密度及可靠性,以满足现代制导武器小型化、低成本等性能要求。本文围绕弹上舵机系统及其控制技术进行研究与设计,通过在学习国内外相关技术的基础上,采用高性能数字处理器、智能驱动芯片、无刷直流电机等设备,研究并设计了一种小型化高可靠性的组合式舵机控制器。通过实验与测试,验证了所设计的舵机系统满足性能指标,同时减少了弹上舵机系统的复杂度,具有较高的应用价值。论文的主要研究内容与工作成果如下:根据性能指标与要求,提出了组合式舵机控制系统的总体设计方案,对舵机、驱动及控制分别提出具体的方案。分析了无刷直流电机的结构,推导了其数学模型,并对系统整体的控制策略进行设计。通过Simulink搭建了组合式舵机控制器的仿真模型,并通过仿真验证了整体方案的可行性及控制策略的性能。根据系统的设计方案,详细设计了组合式舵机控制器的硬件系统及软件系统。将组合式舵机控制器按功能划分为控制单元、驱动单元、信号采集单元、通讯单元以及电源单元。并对各单元功能的实现途径进行分析,对各单元关键器件及其外围电路进行了设计。根据提出的控制与驱动方案,结合硬件电路中选用的DSP与CPLD两种控制器各自的特点,通过设计DSP程序实现了系统的数据通讯、信号采样与处理、控制律运算等功能,通过设计CPLD程序实现了电机的逻辑换向、故障保护等功能。搭建了组合式舵机控制器的实验平台,围绕组合式舵机控制器进行了多种实验测试,验证了所设计的硬件线路与软件程序工作的正确性与稳定性,通过上位机对舵机系统分别进行了多种动态性能实验,并验证了组合式舵机控制器的多通道控制性能。测试结果与实验数据表明,所研究设计的组合式舵机控制器满足性能指标,同时实现了弹上舵机系统的小型化与集成化。